Wärme- und Kältenetze in Städten
In europäischen Städten können Wärme- und Kältenetze einen wesentlichen Beitrag zur Energiewende und zum Klimaschutz leisten. Das ehrgeizige Ziel der EU die Treibhausgasemissionen bis 2030 um 55 % zu reduzieren, kann durch eine Verbesserung der Energieeffizienz und durch konsequentes und nachhaltiges Ersetzen der heute genutzten fossilen Energiequellen erreicht werden.
Im Wärme- und Kältesektor bieten vor allem die vorhandenen Wärme- und Kältenetze in Europa ein enormes Potential große Ballungsräume mit klimaneutraler Wärme zu versorgen. Gegenwärtig wird die benötigte Wärme an einer zentralen Stelle in einem Heiz(kraft)werk erzeugt und über Leitungen zu den Verbrauchern transportiert. Dieses zentrale System stellt eine hervorragende Infrastruktur bereit, die gleichzeitig private Haushalte, kommunale Liegenschaften, Gewerbe und Industrie mit Wärme versorgen kann und in welche unterschiedliche erneuerbare Energien und Abwärme integriert werden können.
Transformation der Wärme- und Kältenetze
Eine zukunftssichere Lösung besteht darin, alle lokalen Ressourcen zu erschließen und diese in ein bestehendes Wärme- oder Kältenetz zu integrieren. Die Transformation ist ein Prozess mit mehreren Zwischenschritten. Dabei sind viele Punkte zu berücksichtigen:
- Die Kombination verschiedener erneuerbarer Erzeugungstechnologien erhöht die Gesamteffizienz von Energiesystemen.
- Die Verfügbarkeit und Nutzung von Flächen vor Ort sind entscheidend für eine erfolgreiche Integration von erneuerbaren Energien.
- Multifunktionswärmespeicher kompensieren die zeitliche Verschiebung zwischen Energieerzeugung und -bedarf, welche durch fluktuierende erneuerbare Energien entstehen kann und können zudem zur Sektorkopplung genutzt werden.
- Die Gesamteffizienz des Systems kann durch das Absenken der Netztemperaturen erhöht werden, wodurch Wärmeverluste reduziert und der Einsatz von erneuerbaren Energien wie Solarthermie und Wärmepumpen begünstigt wird.
- Die dezentrale Energieerzeugung und eine optimierte Betriebsführung des Netzes sind im urbanen Raum aufgrund von begrenzter Flächenverfügbarkeit erforderlich.
Für die Dekarbonisierung steht eine Vielzahl von ausgereiften erneuerbaren Technologien zu Verfügung: Die richtige Kombination aus diesen technischen Lösungen liefert die Grundlage für nachhaltige Wärme- und Kältenetze.
Unterschiedliche organisatorische und regulatorische Hemmnisse müssen angegangen werden, um die Dekarbonisierung zu beschleunigen und die gesetzten EU-Ziele zu erreichen. Das EU H2020 Projekt RES-DHC leistet einen wesentlichen Beitrag dafür und unterstützt den Transformationsprozess der Wärme- und Kältenetze in Europa.